Rh/Sn掺杂纳米ZnO的制备及其气敏性能研究

来源 :武汉工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO作为一种传统的半导体金属氧化物(MOS)材料,具有制备过程简单、设备成本低廉、形貌结构丰富和物理化学性能敏感等一些优点,因此在传感器领域被普遍使用。而对传统的半导体金属氧化物ZnO纳米材料进行形貌结构控制和复合掺杂改性是目前提高ZnO基气敏传感器性能的主要研究方向。本论文通过简单的水热合成法制备出了纯ZnO、Rh掺杂ZnO(RZO)、Sn掺杂ZnO(SZO)和Sn-Rh共掺杂ZnO(SRZO)纳米材料,并对各产物的成分、结构和形貌进行常规表征分析,探讨Sn、Rh掺杂后对ZnO形貌与结构的影响。然后将水热合成的纳米粉体制成旁热式结构的气敏元件,测试各气敏元件对常见的有机挥发性气体(VOCs)气敏性能,并探讨其气敏机理。得到如下结果:  (1)以硝酸锌和六次甲基四胺(HMT)为原料以及氯化铑和四氯化锡分别作为铑和锡掺杂源,通过一步简单水热合成法制备出了纯ZnO、RZO纳米粉体,然后通过改变水热合成温度和时间以及退火温度同样的实验过程制得了ZnO、SZO、SRZO纳米粉体。并对它们的成分、晶体结构和表面形貌进行表征分析,表明得到的ZnO、RZO和SRZO材料均为纳米级别且晶体结构为纤锌矿结构,表面形貌主要为多孔纳米片和颗粒堆叠形成。  (2)通过气敏测试发现,摩尔比为1%的Rh掺杂ZnO较纯ZnO气敏元器件对乙醇、丙酮、甲醛、甲苯和二甲苯这五种气体具有较低的工作温度和较快的响应-恢复速率。并且在340℃时对100ppm丙酮气体的灵敏度达到了142,远远高于其它几种测试气体。  (3)气敏测试结果显示SRZO气敏元件较SZO和ZnO气敏元件工作温度都有所降低但同样拥有在较高工作温度下的快速响应恢复能力。并且在300℃时,对不同浓度的乙醇气体测试发现SRZO具有较宽的检测范围和较低的检测极限。特别是对较低浓度5ppm乙醇气体的灵敏度达到5.83,能够很好地满足实际检测的需要。  (4)通过对比RZO和SRZO气敏元器件,发现加入Sn元素时不仅可以降低Rh元素的掺杂量,还可以提高其气敏性能。
其他文献
当前,政府在体制革命上正向着积极有序的方向上发展,与其相应的社区运行机制革新也开始进入到工作计划中,持续改变政府功能,把传统的统筹管理似机关做到现在的简政放权,引导
近年来,多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,简称PBDEs)在环境介质和人体中的检出率及检出量越来越高,且对生物体有潜在的毒性,因此它在环境中的分布情况及转化规律引起
学位
工程项目全过程跟踪审计是现代审计的发展方向之一.企事业单位内部审计部门开展工程项目全过程跟踪审计,应根据内部审计人员较少、难以做到各方面审计内容均面面俱到的实际,
材料的腐蚀表面具有分形特征,蕴涵着丰富的形貌自相似信息。热镀锌板是目前国内外重点研究和具有巨大市场应用的材料之一,对其表面腐蚀性能和机理的研究,一直是热门研究课题。本
随着社会经济的不断发展,突发环境事件也呈现出日益频繁的趋势,其中突发危险化学品事件因其广泛性、复杂性和巨大破坏性更是给人类安全和生态环境带来巨大威胁。本文首先评述了
羰基硫(OCS)是大气圈丰度最高的含硫化合物,被认为是非火山爆发时期大气平流层硫酸盐气溶胶(SSA)的主要来源。SSA可引起臭氧耗损、影响大气辐射平衡进而影响全球气候。因此,研
富营养化引起的产毒藻污染受到广泛关注,特别是藻毒素对饮用水源水质的影响,已经成为饮用水安全保障的重要课题。本论文结合官厅水库产毒藻及藻毒素的初步分析,研究了氮磷对铜绿
组织开展办公室档案管理工作的主要目的,在于控制和保障档案资料在内容构成方面具备充分性和完整性,提升档案信息资料在查找搜索工作过程中的便利性,发挥档案信息资料的最优
引入凯文·林奇的意象理论与比尔·希列尔的句法理论等叙事空间研究方法,将聚落中人类认知、社会活动事件等与聚落空间形态有机结合,从“叙事空间”视角对桂北传统聚落进行系
目的 了解西藏阿里地区细粒棘球蚴人体分离株的优势基因型及遗传变异情况,为细粒棘球绦虫的溯源及阿里地区棘球蚴病预防控制策略的制定提供支持. 方法 收集阿里地区某医院201